氫能應用之氫氧燃料電池（五）

日期：2019-1-17 發布者：水燃料氫氧機、今典氫氧水焊機、鄭州碩豐精密機械有限公司

氫能源燃料電池、質子交換膜

五 燃料電池簡史

燃料電池的歷史可以追溯到19世紀英國法官和科學家威廉·格羅夫爵士的工作。1839年，格羅夫進行了電解實驗一使用電將水分解成氫和氧。

格羅夫推想到，如果將氧和氫反應就有可能使電解過程逆轉產生電。為了證實這一理論，他將兩條鉑金帶分別放人兩個密封的瓶中，一個瓶中盛有氫，另一個瓶中盛有氧。當這兩個盛器浸人稀釋的硫酸溶液時，電流開始在兩個電極之間流動，盛有氣體的瓶中生成了水。為了升高所產生的電壓，格羅夫將幾個這種裝置串聯起來，終于得到了所謂的“氣體電池”（圖4）。

圖4 格羅夫電池

從該實驗開始，迄今對燃料電池的研究已經有160多年歷史。1889年英國人Mond和Langer首先采用燃料電池名稱，他們用空氣和工業煤氣制造了第一個實用的裝置。并獲得0.2A/cm 的電流密度。20世紀初，W.H.Nernst和F.Haber對碳的直接氧化式燃料電池進行了許多研究。20世紀中葉以來，燃料電池的研究得到迅速發展。20世紀50年代末，英國劍橋大學的培根教授用高壓氫、氧氣體演示了功率為5kW的燃料電池，工作溫度為150℃。隨后建造了一個6kW的高壓氫氧燃料電池的發電裝置。進入60年代，由美國通用電氣公司把該系統加以發展，成功地給阿波羅等登月飛船提供電力。隨后，幾兆瓦級的磷酸燃料電池的發電裝置也研制成功，在日本東京灣附近示范?，F在，200多臺磷酸燃料電池電站在世界各地示范運行。日本首相成為燃料電池轎車的第一位乘客，其官邸則使用質子交換膜燃料電池熱電聯供電站；燃料電池公共汽車在歐美十幾個城市和北京進行預商業化示范；上千臺燃料電池熱電聯供電站在日本的家庭示范工作(圖5)，燃料電池已經站在商業化的門前。

圖5

圖5為2在日本東京召開的第三屆國際氫能與燃料電池展覽會上展出的三套1kW家用質子交換膜燃料電池熱電聯供設備。圖中矮柜為1kW燃料電池發電站，高柜為熱水儲罐。